1、1996年7月5日，世界上第一只體細(xì)胞克隆動(dòng)物克隆羊多莉在英國(guó)出生。這種生物技術(shù)屬于哪種生物工程？細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過(guò)在細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平操作，根據(jù)人們的意愿改變細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)物的綜合科學(xué)技術(shù)。什么是細(xì)胞工程？包括哪兩個(gè)方面？細(xì)胞工程，理論基礎(chǔ)，細(xì)胞全能性。2.1植物細(xì)胞工程，2.1.1植物細(xì)胞工程基礎(chǔ)技術(shù)，植物組織培養(yǎng)，通過(guò)菊花花瓣的微繁殖栽培的菊花。再分化，(愈傷組織)，植物組織培養(yǎng)，6，去分化，1、為什么植物、植物細(xì)胞具有全能性。2.細(xì)胞的全能性是什么？定義：有機(jī)體的細(xì)胞有潛力使后代細(xì)胞發(fā)育成完整的個(gè)體。原則：一個(gè)有機(jī)體的每一個(gè)細(xì)胞都包

2、含一套完整的遺傳物質(zhì)，這些遺傳物質(zhì)是物種所獨(dú)有的，并且擁有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的所有基因。理論上講，有機(jī)體的每個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。差異：(1)受精卵的全能性最高；(3)受精卵分化后，體細(xì)胞的全能性低于生殖細(xì)胞；(4)體細(xì)胞體積較?。?1)植物細(xì)胞的全能性高于動(dòng)物細(xì)胞；(2)生殖細(xì)胞的全能性較高。2.為什么生物體中的細(xì)胞不顯示全能性，而是分化成不同的組織和器官？3.為什么分化的細(xì)胞仍有潛力發(fā)育成完整的個(gè)體？展示全能的條件是什么？在體外，提供營(yíng)養(yǎng)、激素和其他合適的條件。細(xì)胞核包含維持物種遺傳性所需的一整套基因，并且不會(huì)因細(xì)胞分化而丟失基因。高分化細(xì)胞的細(xì)胞核仍然具有全能性。特定時(shí)間和空間條件

3、下基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。一個(gè)有機(jī)體的每一個(gè)細(xì)胞都包含一套完整的自己物種的遺傳物質(zhì)，并且有一套完整的基因可以發(fā)育成一個(gè)完整的個(gè)體。在全能性的表達(dá)中，受精卵在自然條件下能使后代細(xì)胞形成完整的個(gè)體是不正確的，因此全能性最高。生物體中的細(xì)胞由于分化全能性而不能表達(dá)。與受精卵一樣，細(xì)胞是未分化的，全能性高。植物細(xì)胞在體外培養(yǎng)的某些條件下能表現(xiàn)出全能性，并且在鐵熱的時(shí)候會(huì)發(fā)生全能性。2.下列植物具有最高的全能性：(1)形成層細(xì)胞，韌皮部細(xì)胞，木質(zhì)部細(xì)胞，葉肉細(xì)胞。下列植物具有最高的全能性：(1)植物卵子(2)植物精子細(xì)胞(3)受精卵(4)被子植物的葉肉細(xì)胞(5)。4。在活的生物體中，沒(méi)有細(xì)胞是因?yàn)?)細(xì)胞

4、的基因已經(jīng)失去了它們的全能性B，基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果C，不同細(xì)胞中的基因不完全相同D，細(xì)胞中的基因在個(gè)體發(fā)育的不同階段發(fā)生了變化B，我們應(yīng)該如何通過(guò)培養(yǎng)組織來(lái)操作整個(gè)植物？請(qǐng)閱讀P34實(shí)驗(yàn)并完成P35討論問(wèn)題。切割、接種、培養(yǎng)室、愈傷組織形成、試管苗、移植、切割形成層、無(wú)菌接種、誘導(dǎo)愈傷組織形成、試管苗形成、培養(yǎng)室、移植和取出。用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)豐富，有利于培養(yǎng)物的生長(zhǎng)。然而，各種雜菌也能在其上快速生長(zhǎng)，因此污染經(jīng)常發(fā)生在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中。一旦培養(yǎng)基被污染，快速生長(zhǎng)的雜菌不僅會(huì)與培養(yǎng)物爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)，而且在這些雜菌生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量有害物質(zhì)，導(dǎo)致培養(yǎng)物迅速死亡。

5、造成培養(yǎng)基污染的因素很多，一般包括：外植體帶菌、培養(yǎng)瓶和各種儀器滅菌不徹底、操作人員操作不規(guī)范等。因此，組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中使用的植物材料和各種儀器應(yīng)徹底消毒，實(shí)驗(yàn)人員的操作必須標(biāo)準(zhǔn)化，以避免帶入雜菌。在本實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)切割胡蘿卜根時(shí)，強(qiáng)調(diào)切割含有形成層的部分，因?yàn)檫@部分容易誘導(dǎo)愈傷組織的形成。請(qǐng)想一想胡蘿卜的其他部分(如莖、葉和花)是否也可以種植成小植物。你能通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證它們嗎？胡蘿卜的其他部分(如莖、葉和花)也可以培養(yǎng)和再生形成小植株，但很難誘導(dǎo)愈傷組織。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程，請(qǐng)總結(jié)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程圖。植物組織培養(yǎng)是在無(wú)菌和人工控制的條件下，在人工配制的培養(yǎng)基上培養(yǎng)分離的植物器官、組織和細(xì)胞，并

6、給予它們合適的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)它們產(chǎn)生愈傷組織和叢生芽，最終形成完整的植物。2.植物組織培養(yǎng)，1。概念，體外植物器官，組織或細(xì)胞，愈傷組織，根，芽，植物，外植體，去分化，植物激素：細(xì)胞分裂素，生長(zhǎng)素，再分化，2。工藝、植物組織培養(yǎng)條件：培養(yǎng)基含有全部營(yíng)養(yǎng)成分，一定溫度等。遮光、光照、細(xì)胞分化程度與細(xì)胞分裂能力呈負(fù)相關(guān)。1。為什么愈傷組織應(yīng)該在避光的地方培養(yǎng)？在有光的情況下，很容易形成血管組織而不是胼胝。決定植物去分化和再分化的關(guān)鍵因素是什么？強(qiáng)調(diào)了幾個(gè)概念：愈傷組織：離體的植物器官、組織或細(xì)胞，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的培養(yǎng)后，通過(guò)細(xì)胞分裂形成高度液泡化的組織，由無(wú)定形薄壁細(xì)胞組成，排列松散、不規(guī)則。植物細(xì)

7、胞去分化：從高度分化的植物器官、組織或細(xì)胞中產(chǎn)生愈傷組織的過(guò)程，也稱為去分化。去分化的本質(zhì)和結(jié)果是什么？本質(zhì)是恢復(fù)細(xì)胞全能性的過(guò)程。結(jié)果是愈傷組織的形成。植物細(xì)胞的再分化：在培養(yǎng)過(guò)程中將愈傷組織去分化成根或芽的過(guò)程。當(dāng)細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素一起使用時(shí)，可以刺激愈傷組織的形成，通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的濃度比，可以調(diào)節(jié)植物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中芽和根的形成，稱為激素水平。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)P42以擴(kuò)大視野。激素劑量比影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果：當(dāng)生長(zhǎng)素劑量比高于細(xì)胞分裂素劑量時(shí)，有利于根的分化和抑制芽的形成；當(dāng)比例較低時(shí)，有利于芽的分化，抑制根的形成；當(dāng)比例適中時(shí)，能促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)。知識(shí)發(fā)展，反饋實(shí)踐，1。以下屬

8、于組織培養(yǎng)：(1)花粉培養(yǎng)成單倍體植株，(2)芽發(fā)育成分枝，(3)根尖分生組織發(fā)育成成熟區(qū)域，(4)未受精的卵發(fā)育成植株，(5)。在植物器官、組織或細(xì)胞體外去分化形成愈傷組織的過(guò)程中，下列哪一個(gè)條件是不必要的？為了將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成完整的植物，不需要(1)細(xì)胞核完整的細(xì)胞(2)體外狀態(tài)(3)外源基因的導(dǎo)入(4)某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素(4，4，3)。它還可以分化成根、芽和其他器官。這個(gè)過(guò)程被稱為：A，去分化B，去分化C，再分化D，去分化或去分化。5.不能作為植物組織培養(yǎng)的材料有：甲、秋海棠葉乙、馬鈴薯塊莖丙、成熟花粉丁、木質(zhì)部導(dǎo)管分子丁、6、6、請(qǐng)回答：(1) 表示培養(yǎng)成的根本原因是(2) 表

9、示分離的植物器官、組織或細(xì)胞、植物細(xì)胞具有全能性、愈傷組織等。因?yàn)椴煌镏g存在生殖隔離，所以通過(guò)傳統(tǒng)的有性雜交是不可能做到的。所以，這些科學(xué)家試圖通過(guò)這兩種植物的體細(xì)胞來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)奇妙的想法。3.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。這幅番茄土豆圖可以通過(guò)傳統(tǒng)的有性雜交方法實(shí)現(xiàn)嗎？為什么？1972年，卡爾森等人通過(guò)兩個(gè)煙草品種間的原生質(zhì)體融合獲得了第一個(gè)體細(xì)胞雜種。背景資料，1978年，Melchers等人首次獲得了番茄和馬鈴薯的屬間體細(xì)胞雜種“馬鈴薯”。目前，已經(jīng)獲得了細(xì)胞雜種及其后代，例如栽培煙草和野生煙草、栽培大豆和野生大豆、秈稻和野生稻、秈稻和粳稻、小麥和鵝冠草，并且已經(jīng)獲得了有價(jià)值的新菌株或用于育種

10、的新材料。當(dāng)來(lái)自不同植物的兩個(gè)體細(xì)胞完全融合時(shí)，你認(rèn)為遇到的第一個(gè)障礙是什么？2.有沒(méi)有一種溫和的方法可以擺脫這堵墻？3.為什么兩個(gè)原生質(zhì)體可以融合，這與細(xì)胞膜的特性有關(guān)？4.如果來(lái)自不同來(lái)源的兩個(gè)原生質(zhì)體融合，下一步該怎么辦？5.如何將雜交細(xì)胞培養(yǎng)成雜交植物？請(qǐng)考慮：雜種植物，融合原生質(zhì)體，細(xì)胞壁再生，去分化，愈傷組織，再分化，1。過(guò)程，植物細(xì)胞融合，植物組織培養(yǎng)，植物細(xì)胞甲，原生質(zhì)體乙，原生質(zhì)體甲，雜種細(xì)胞乙，去殼，去殼，人工誘導(dǎo)，方法？促進(jìn)融合的方法？融合完成的標(biāo)志，植物細(xì)胞B，2。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，細(xì)胞融合的基礎(chǔ)：細(xì)胞膜流動(dòng)性，去壁，纖維素酶果膠酶，原生質(zhì)體，植物細(xì)胞，原生質(zhì)體融合，

11、離心，振動(dòng)，電刺激，聚乙二醇，細(xì)胞壁再生，雜交細(xì)胞，去分化，愈合植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖。2。概念，在一定條件下將不同的植物體細(xì)胞融合成雜種細(xì)胞，并將雜種細(xì)胞培養(yǎng)成新植物的技術(shù)。3。優(yōu)點(diǎn)和未解決的問(wèn)題，優(yōu)點(diǎn)(與有性雜交相比):它打破了不同物種生物之間生殖隔離的障礙，并大大擴(kuò)大了可用于雜交的親本組合的范圍。未解決的問(wèn)題：未能根據(jù)人們的需要使雜交植物表現(xiàn)出其父母的優(yōu)秀。為什么“番茄-馬鈴薯”超級(jí)雜交植物沒(méi)有像科學(xué)家想象的那樣在地面上種植番茄，在地面上種植馬鈴薯？主要原因是生物基因的表達(dá)不是孤立的，而是相互調(diào)節(jié)和影響的。因此，盡管在馬鈴薯-番茄雜交植物的細(xì)胞中存在兩種遺傳物質(zhì)，但是這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)

12、相互干擾，并且不能再以與馬鈴薯或番茄植物相同的順序表達(dá)。很自然，雜交植物不能在地上種植西紅柿，也不能在地下生產(chǎn)土豆。自然界中有一種帶有葉綠體的原生動(dòng)物，這表明植物細(xì)胞器也能在一些動(dòng)物細(xì)胞中存活。請(qǐng)討論：動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞可以雜交嗎？如果理論上可行，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)方案。比較、無(wú)性繁殖、細(xì)胞全能性、去分化、再分化、保持優(yōu)良性狀快速繁殖、提高經(jīng)濟(jì)效益，雜交技術(shù)應(yīng)用組織培養(yǎng)克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交的障礙，去細(xì)胞壁，融合形成雜交細(xì)胞，組織培養(yǎng)、膜流動(dòng)性細(xì)胞全能性、染色體變異、基因重組。采用技術(shù)的理論基礎(chǔ)，植物細(xì)胞工程，常用技術(shù)手段，植物組織培養(yǎng)，植物體細(xì)胞雜交，植物細(xì)胞全能性，綜述：1。植物體細(xì)胞雜交

13、尚未解決的問(wèn)題有：1、去細(xì)胞壁，分離活的原生質(zhì)體；2、將雜種細(xì)胞培養(yǎng)成植物；3、根據(jù)人們的需要，使雜種植物表現(xiàn)出其親本的優(yōu)越性；4、尚未培育屬間雜種植物。2.不能人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法有：A、振動(dòng)B、電刺激C、聚乙二醇試劑D、高壓。3.植物細(xì)胞顯示全能性的必要條件是：1、給予適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)和外部條件；b .從其他植物細(xì)胞中導(dǎo)入基因；c、與母親分離后給予適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)和外部條件；將成熟篩管的細(xì)胞核移植到去核卵中。4.植物體細(xì)胞融合的標(biāo)志是：a、新的細(xì)胞壁；b、細(xì)胞膜融合；細(xì)胞質(zhì)融合；d、細(xì)胞核融合；利用不同植物的兩個(gè)體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞的過(guò)程。該過(guò)程是指A .不同植物的精子和卵細(xì)胞的融合，B .

14、不同植物的原生質(zhì)體的融合，c .兩個(gè)完整的體細(xì)胞的融合，d .植物花粉細(xì)胞的成對(duì)融合，A，B，特殊培訓(xùn)，1。下列不能解釋細(xì)胞全能性的實(shí)驗(yàn)是：(1)胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)的植物，(2)紫色蠟質(zhì)玉米種子培養(yǎng)的植物，(3)用抗蟲(chóng)基因轉(zhuǎn)化的棉花細(xì)胞培養(yǎng)的植物，(4)番茄和馬鈴薯體細(xì)胞雜交培養(yǎng)的植物，(5)植物。一位同學(xué)發(fā)現(xiàn)，在組織培養(yǎng)過(guò)程中，它們只能分裂，但不能分化成芽和根?？赡艿脑蛴校?1)沒(méi)有陽(yáng)光，(2)少于(3)培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)太多，(4)細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的比例不正確，(5)營(yíng)養(yǎng)不良，(6)營(yíng)養(yǎng)不良，(7)營(yíng)養(yǎng)不良，(8)營(yíng)養(yǎng)不良，(9)營(yíng)養(yǎng)不良，(9)營(yíng)養(yǎng)不良，(9)營(yíng)養(yǎng)不良，(9)營(yíng)養(yǎng)不良，(9

15、)營(yíng)養(yǎng)不良，(9)營(yíng)養(yǎng)不如圖所示，甲和乙是兩種二倍體植物，丙是通過(guò)植物體細(xì)胞雜交形成的。這一過(guò)程的原理和染色體數(shù)目是：(1)細(xì)胞膜流動(dòng)性；2.細(xì)胞全能性；4 .細(xì)胞增殖；4.基因的選擇性表達(dá)；3，b，4。將無(wú)根非洲菊幼苗轉(zhuǎn)入無(wú)植物激素的培養(yǎng)基中，在適宜的溫度和光照條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象：(1)b .分解細(xì)胞分裂素促進(jìn)細(xì)胞分裂，誘導(dǎo)芽分化；生長(zhǎng)素能促進(jìn)不定根和側(cè)根的形成；雖然培養(yǎng)基中沒(méi)有植物激素，但是植物幼苗的葉子可以產(chǎn)生生長(zhǎng)素，而細(xì)胞分裂素是在根尖產(chǎn)生的，所以不能產(chǎn)生細(xì)胞分裂素，所以植物可以在一段時(shí)間后生長(zhǎng)少量的根而不發(fā)芽。下圖顯示了“大白菜-大白菜”雜交植株的培育過(guò)程。下列陳述

16、是正確的：(1)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)使雜交植物能夠根據(jù)人們的需要表現(xiàn)出優(yōu)良的親本性狀。愈傷組織由緊密排列的薄壁細(xì)胞組成。上述過(guò)程包括有絲分裂、細(xì)胞分化和減數(shù)分裂?！按蟀撞?甘藍(lán)”雜種植株的性狀是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。8。(14分)下圖顯示了植物組織培養(yǎng)的過(guò)程(1)圖中過(guò)程獲得的細(xì)胞是由正常植物通過(guò)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _形成的。(2)為了成功地完成過(guò)程(3)，除了各種無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物之外，有必要向培養(yǎng)基中添加_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(兩種具